Technische Universität Ilmenau

Rechnerarchitekturen 2 - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Rechnerarchitekturen 2 im Studiengang Bachelor Informatik 2013
Fachnummer5383
Prüfungsnummer2200055
FakultätFakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer 2231 (Rechnerarchitektur und eingebettete Systeme)
Fachverantwortliche(r)Prof. Dr. Wolfgang Fengler
TurnusWintersemester
SpracheDeutsch
Leistungspunkte3
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)56
VerpflichtungPflicht
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

Vorlesung und Übung „Rechnerarchitekturen 1” oder vergleichbare Veranstaltung

Lernergebnisse

Fachkompetenz:

Die Studierenden verstehen detailliert Aufbau und Funktionsweise von fortgeschrittenen Prozessoren und Rechnern. Die Studierenden verstehen Entwicklungstendenzen der modernen Rechner- und Systemarchitektur.

Methodenkompetenz:

Die Studierenden sind in der Lage, Anwendungsbeispiele und Architekturvarianten zu entwickeln. Die Studierenden analysieren Leistungskennwerte von Rechnern und Rechnersystemen.

Systemkompetenz:

Die Studierenden verstehen das Zusammenwirken der Funktionsgruppen von fortgeschrittenen Rechnern als System und in Rechnersystemen. Sie erkennen den Zusammenhang zwischen Architektur, Leistung und Anwendung anhand von Übungsbesipielen.

Sozialkompetenz:

Die Studierenden sind in der Lage, Problemstellungen der Rechnerarchitektur in der Gruppe zu lösen.

Inhalt
  • Entwicklung der Prozessorarchitektur: Complex-Instruction-Set-Computing (CISC), Reduced-Instruction-Set-Computing (RISC); #
  • Befehls-Pipelining;
  • Skalare Prozessorarchitektur, Very-Long-Instruction-Word-Architektur, Out of Order-Execution; Simultaneous Multithreading.
  • Entwicklung der Speicherarchitektur: Adresspipelining, Burst Mode und Speicher-Banking;
  • Speicherhierarchie,
  • Cache-Prinzip, Cache-Varianten;
  • Beispielarchitekturen;
  • Spezialrechner:
  • Aufbau eines Einchip-Controllers; Einchipmikrorechner des mittleren Leistungssegments, Erweiterungen im E/A-Bereich;
  • Prinzip der digitalen Signalverarbeitung, Digitale Signalprozessoren (DSP), Spezielles Programmiermodell;
  • Leistungsbewertung: MIPS, MFLOPS; Speicherbandbreite; Programmabhängiges Leistungsmodell (Benchmarkprogramme);
  • Parallele Rechnerarchitekturen: Single Instruction Multiple Data, Multiple Instruction Single Data, Multiple Instruction Multiple Data; Enge und Lose Kopplung, Verbindungstopologien
  • Entwicklung von Anwendungsbeispielen, Architekturvarianten und Berechnung von Leistungskennwerten
Medienformen

Vorlesung: Folien, Arbeitsblätter (Online und Copyshop)

Übung: Arbeitsblätter und Aufgabensammlung (Online und Copyshop)

Allgemein: Webauftritt (Materialsammlung, Literaturhinweise, Links und weiterführende Infos) 

Literatur

Primär: Eigenes Material (Online und Copyshop)

Sekundär:

  • C. Märtin: Einführung in die Rechnerarchitektur - Prozessoren und Systeme. ISBN 3-446-22242-1, Hanser 2003.
  • J. L. Hennessy, D. A. Patterson: Rechnerorganisation und -entwurf. ISBN 3-8274-1595-0, Elsevier 2005.
  • W. Stallings: Computer Organization & Architecture. ISBN 0-13-035119-9, Prentice Hall 2003.
  • A. S. Tanenbaum, J. Goodman: Computerarchitektur. ISBN 3-8273-7016-7, Pearson Studium 2003.

Allgemein: Webauftritt: http://tu-ilmenau.de/?r-ra2

Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

WS 2009/10 (Fach)

WS 2010/11 (Fach)

WS 2016/17 (Fach)

Freiwillige Evaluation:

WS 2008/09 (Vorlesung, Übung)

WS 2009/10 (Übung)

WS 2010/11 (Übung)

WS 2013/14 (Vorlesung, Übung)

SS 2015 (Vorlesung)

WS 2015/16 (Vorlesung, Übung)

WS 2017/18 (Übung)

Hospitation:

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.